PN接合ダイオードとツェナーダイオード:違いと比較

電気の発見によって私たちの世界は変わり、私たちは約束を簡単に遂行できるようになり、そのおかげで新しいことを考えたり発明したりする時間が増えました。 私たちの身の回りにある多くの電気・電子機器は、電気が流れてから数時代を経て誕生しました。

同様に、ダイオードは、ほとんどの人が気づいていない、あらゆる電子機器の小さいながらも非常に重要な部品です。 ダイオードには、PN接合ダイオードやツェナーダイオードなど、さまざまな種類があります。

主要な取り組み

1. PN 接合ダイオードは、一方向にのみ電流を流す半導体デバイスです。 対照的に、ツェナー ダイオードは、電流を両方向に流して電圧を調整する特別な PN 接合ダイオードです。
2. PN 接合ダイオードは整流器、発振器、増幅器などのさまざまな電子デバイスで使用され、ツェナー ダイオードは電圧調整および保護回路で使用されます。
3. PN 接合ダイオードとツェナー ダイオードにはさまざまな特性と用途があり、それらの選択は設計された電子回路の特定のニーズによって異なります。

PN接合ダイオードとツェナーダイオード

PN 接合ダイオードは、電流を一方向にのみ流すデバイスです。 PN接合ダイオードに逆方向に電流が流れると破損の原因となります。 pn接合ダイオードの製造に使用される半導体はシリコンまたはゲルマニウムです。 ツェナー ダイオードは両方向の電流の流れを可能にします。 ツェナー ダイオードでは、電流の方向は順方向または逆方向になります。

PN 接合ダイオードは、電子を一方向にのみ流す単純なダイオードのようなものです。シリコンやゲルマニウムなどの半導体を使って作られています。このダイオードでは、半導体の P 層が合金化法を使用して半導体の N 層に接合されています。整流器、電圧倍増器などとして使用されます。

対照的に、ツェナーダイオードは、順方向と逆方向の両方に電流を流すことができるダイオードです。 シリコンなどの半導体を使って作られています。

高濃度にドープされた接合があります。ツェナー ダイオードの降伏電圧は比較的低く、ツェナー電圧として知られています。電圧安定器として使用されます。

比較表

比較のパラメータ	PN接合ダイオード	ツェナーダイオード
定義	一方向にのみ電流を流すタイプのダイオードです。	両方向に電流を流すタイプのダイオードです。
ドーピングレベル	順方向ブレークダウン状態でのみ電流を許可するため、高度にドープされていません。	逆バイアス条件でも使用されるため、これは高度にドープされたダイオードです。
降伏電圧	破壊電圧は比較的高いです。	破壊電圧は比較的低いです。
オームの法則	オームの法則に従います。	オームの法則には従いません。
申し込み	電圧整流器として使用されます。	電圧安定器として使用されます。

PN接合ダイオードとは？

PN接合ダイオードは、一方向にのみ電流を流すダイオードの一種です。 電流が順方向に流れている間は抵抗がありませんが、電流が逆方向に流れると抵抗が増加し、電流が逆方向に流れるのを防ぎます。

シリコンやゲルマニウムなどの半導体でできています。 半導体の層 P を N 層半導体の上に置き、PN 接合ダイオードを作成します。

半導体の第 XNUMX 層では正孔が主キャリアですが、半導体の第 XNUMX 層では電子が主キャリアです。

両方の層は単純な結合方法を使用して接続されるだけでなく、非常に複雑な技術プロセスを使用します。 N 層にはより多くの電子があるため、接続後には正孔と電子の拡散が起こります。

電子はN層からP層に移動し、正孔はP層からN層に移動して、両側で同じ濃度になります。

PN接合ダイオードを図で表します。 この図では、アノードとして知られる矢じりと、その上にあるバーとして知られています。 陰極.

これらすべては直線で表現されます。 電子機器のさまざまな用途や用途に使用されます。 整流器、電圧逓倍器、波形整形器などとして使用されます。

ツェナーダイオードとは

ツェナー ダイオードは、両方向の電子の流れを可能にする特殊なタイプのダイオードとしてリストされています。 高濃度にドープされた p 接合と n 接合を備えています。

電圧がある値を超えると、電流が逆流します。 この特定の値は、降伏電圧またはツェナー電圧として知られています。

ツェナー効果は、1934 年にアメリカの物理学者クラレンス・ツェナーが絶縁体特性の電圧破壊を研究していたときに発見されました。

したがって、このツェナー効果は彼の名にちなんで名付けられ、ツェナー ダイオードはツェナー効果に作用します。 これはダイオードのブレークダウン電圧を表しており、このダイオードでは比較的低く、ツェナー電圧として知られています。

シリコンでできており、ダイオードの材質の方がイオン濃度が高くなります。

このダイオードから電流が流れるたびに、接合間の空乏層が減少し、これにより、 電界 集中力が高まります。

電圧が増加すると、電子のイオンが空乏領域に向かって進み、導電性になります。

さまざまな電子機器に応用されており、電気回路に欠かせない部品です。

負荷に一定の電圧を供給できるため、電圧が変動する場所で使用されます。 したがって、サージ保護装置と電圧安定装置が使用されます。

PN接合ダイオードとツェナーダイオードの主な違い

1. PN 接合ダイオードとツェナー ダイオードの主な違いは、PN 接合ダイオードは一方向のみの電子の流れを許可するのに対し、ツェナー ダイオードは両方向の電子の流れを許可することです。
2. PN接合ダイオードの動作開始電圧は比較的高く、ツェナーダイオードの動作開始電圧は低く、ツェナー電圧と呼ばれます。
3. PN 接合ダイオードは、高濃度にドープされていません。 一方、ツェナー ダイオードには高濃度の接合部があります。
4. 大きな逆バイアス電圧が印加されると、PN接合ダイオードが破損する可能性がありますが、ツェナーダイオードはこれに特化したものです。
5. PN接合ダイオードは電圧整流器、スイッチャー、波形整形器などとして使用され、ツェナーダイオードは電圧安定器として使用されます。

参考情報

1. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.200306185
2. https://www.cambridge.org/core/journals/mrs-online-proceedings-library-archive/article/study-of-zener-diodes-by-semdvc/88F7CB35265416463D397AD438FF1816